EP0053148B1 - Paper security with authenticity mark of luminescent material and method for the authentication thereof - Google Patents

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EP0053148B1
EP0053148B1 EP81901527A EP81901527A EP0053148B1 EP 0053148 B1 EP0053148 B1 EP 0053148B1 EP 81901527 A EP81901527 A EP 81901527A EP 81901527 A EP81901527 A EP 81901527A EP 0053148 B1 EP0053148 B1 EP 0053148B1
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EP
European Patent Office
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security paper
luminescent
substances
security
excitation
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EP81901527A
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Wittich Kaule
Gerhard Schwenk
Gerhard Stenzel
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GAO Gesellschaft fuer Automation und Organisation mbH
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Priority to DE3020601 priority
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Abstract

Paper security with authenticity mark having a narrow spectral band luminescence, which may be excited within a narrow wave length range and emitting within such range. With said luminescent mark, the authenticity signal is covered and masked by the test signal, the latter having an intensity which is higher by a plurality of magnitude orders. Therefore, the authenticity of the paper security (12) may not be checked by the conventional method and device. The checking device uses the exceptional characteristics of the luminescent emission. The authentication mark may be incorporated to the printing dye, to the entangled fibers or to the security wire.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Wertpapier mit in einem schmalen Wellenlängenbereich von maximal etwa 100 nm lumineszierenden Echtheitsmerkmalen.The invention relates to a security with authenticity features luminescent in a narrow wavelength range of a maximum of about 100 nm.
  • Unter der Bezeichnung « Wertpapier werden hier Banknoten, Scheckformulare, Aktien und Briefmarken sowie Ausweise, Kreditkarten, Scheckkarten, Pässe, Flugscheine und andere Urkunden und Dokumente verstanden.The term “security” here means banknotes, check forms, shares and stamps as well as ID cards, credit cards, check cards, passports, flight tickets and other documents and documents.
  • Die Absicherungen von Wertpapieren gegen Fälschung mittels lumineszierender Substanzen ist schon seit langem bekannt. Bereits in der DE-C-449133 aus dem Jahre 1925 und der DE-C-497 037 aus dem Jahre 1926 wird das Einbringen von lumineszierenden Substanzen in Wertpapiere beschrieben, wobei die Luminophore mit ultravioletten oder anderen unsichtbaren Strahlen anregbar sind und im sichtbaren Bereich emittieren.Securing securities against counterfeiting using luminescent substances has been known for a long time. DE-C-449133 from 1925 and DE-C-497 037 from 1926 already describe the incorporation of luminescent substances in securities, the luminophores being excitable with ultraviolet or other invisible rays and emitting in the visible range .
  • In den US-A-3 473 027 und 3 525 698 sind Luminophore und deren Verwendung als Codierfarben auf der Basis von mit Seltenerdmetallen dotierten Wirtsgittern, die gegebenenfalls coaktiviertsind, beschrieben, bei denen die Anregung im UV-Bereich und kurzwelligen sichtbaren Bereich und die Emission im sichtbaren oder IR-Bereich erfolgen, wobei die Emissionen im IR-Bereich zur Erweiterung des verwendbaren Spektralbereiches herangezogen werden.US-A-3,473,027 and 3,525,698 describe luminophores and their use as coding colors based on rare earth-doped host grids, which may be coactivated, in which the excitation is in the UV and shortwave visible range and the emission occur in the visible or IR range, the emissions in the IR range being used to expand the usable spectral range.
  • Die in der DE-A-25 47 768 beschriebenen Seltenerdluminophore werden im IR-Bereich angeregt und emittieren im sichtbaren Bereich.The rare earth luminophores described in DE-A-25 47 768 are excited in the IR range and emit in the visible range.
  • Die Verwendung von Luminophoren zur Absicherung von Wertpapieren wird ferner in der DE-A-15 99 011 beschrieben.The use of luminophores to hedge securities is also described in DE-A-15 99 011.
  • Der Stand der Technik bezüglich der Absicherung von Wertpapieren mit lumineszierenden Substanzen läßt sich dahingehend zusammenfassen, daß solche Luminophore ausgewählt wurden, deren Emission in verhältnismäßig großem spektralen Abstand von der Anregung erfolgt, um sicherzustellen, daß die Emissionscharakteristiken ohne den störenden Einfluß des Anregungslichtes bestimmt werden können.The prior art regarding the protection of securities with luminescent substances can be summarized in that those luminophores were selected whose emission is at a relatively large spectral distance from the excitation, in order to ensure that the emission characteristics can be determined without the disturbing influence of the excitation light .
  • In der Patentliteratur werden ferner zahlreiche Vorschläge für die Modifizierung von Luminophoren, beispielsweise durch Kombination derselben mit anderen Substanzen oder deren Beschichtung und Umhüllung, für die verschiedensten Zwecke einschließlich der Änderung der Spektralbereiche gemacht.The patent literature also makes numerous proposals for the modification of luminophores, for example by combining them with other substances or by coating and coating them, for a wide variety of purposes, including changing the spectral ranges.
  • So wird beispielsweise vorgeschlagen, die chemische Beständigkeit von Luminophoren durch Ummantelung mit bestimmten Substanzen zu verbessern. Bei Leuchtschirmen wird zur mehrfarbigen Darstellung von Bildern ein Teil der . Leuchtstoffe mit einer Sperrschicht ummantelt. Bei der Herstellung von Kathodenstrahlröhren für Farbfernsehempfänger ist es bekannt, die Leuchtstoffe mit Pigmenten zu beschichten um den Kontrast zu erhöhen.For example, it is proposed to improve the chemical resistance of luminophores by coating them with certain substances. In the case of fluorescent screens, a part of the. Phosphors coated with a barrier layer. In the production of cathode ray tubes for color television receivers, it is known to coat the phosphors with pigments in order to increase the contrast.
  • Zur Verbesserung des Bildes von Bildschirmröhren für Farbfernsehempfänger ist es ferner bekannt, unerwünschte Emissionen der Leuchtstoffe durch Pigmentummantelung zu unterdrücken. Diesbezüglich kann beispielsweise auf die DE-A-27 54 369 und die US-A-4152 483 hingewiesen werden.To improve the image of display tubes for color television receivers, it is also known to suppress undesirable emissions of the phosphors by pigment coating. In this regard, reference may be made, for example, to DE-A-27 54 369 and US-A-4152 483.
  • Es ist auch bekannt, beispielsweise aus der GB-A-1 484471, den Anregungsbereich eines Luminophors durch Kombination mit einem zweiten Luminophor zu erweitern.It is also known, for example from GB-A-1 484471, to expand the excitation range of a luminophore by combining it with a second luminophore.
  • In der DE-A-21 02120 ist ferner die Ummantelung von Luminophoren mit dielektrischen Vielfachbeschichtungen beschrieben, um einen Teil des Emissionsspektrums zu unterdrücken und auf diese Weise die Intensität bei anderen Wellenlängen zu erhöhen.DE-A-21 02120 also describes the coating of luminophores with dielectric multiple coatings in order to suppress part of the emission spectrum and in this way to increase the intensity at other wavelengths.
  • In der DE-A-15 99 011 wurde bereits vorgeschlagen, Luminophore, die zur Absicherung von Identifizierungskarten und dergleichen verwendet werden, mit einer Folie abzudecken, um auf diese Weise zu vermeiden, daß die Absicherung mit bloßem Auge erkannt werden kann.In DE-A-15 99 011 it has already been proposed to cover luminophores, which are used to secure identification cards and the like, with a film, in order in this way to prevent the security from being visible to the naked eye.
  • In der US-A-2 704 634 ist ein Prüfverfahren für handelsübliche Bankschecks und dergl. beschrieben. Außerdem ist in dieser Druckschrift ein Gerät zur Durchführung des Verfahrens beschrieben. Das bekannte Gerät eignet sich zwar für die Messung allgemein für die Messung fluoreszierender und phosphoreszierender Stoffe, bezüglich der Messung quasiresonanter Stoffe enthält die Druckschrift jedoch keine Hinweise.US-A-2 704 634 describes a test method for commercial bank checks and the like. In addition, a device for performing the method is described in this document. Although the known device is generally suitable for measurement for the measurement of fluorescent and phosphorescent substances, the publication does not contain any information regarding the measurement of quasi-resonant substances.
  • Schließlich ist es aus der GB-A-1 186 253 bekannt, Aufzeichnungen mit lumineszierenden Substanzen teilweise mit für die Emissionsstrahlung undurchlässigen Farbstoffen zu maskieren, um damit bestimmte Zeichen, wie Buchstaben, darstellen zu können.Finally, it is known from GB-A-1 186 253 to partially mask recordings with luminescent substances with dyes that are opaque to the emission radiation, in order to be able to represent certain characters such as letters.
  • Bei der Absicherung von Wertpapieren mit Echtheitsmerkmalen in Form von lumineszierenden Substanzen haben die zahlreichen für verschiedene Zwecke vorgeschlagenen Modifikationen der Luminophore keine Anwendung gefunden. Wie vorstehend ausgeführt wurde, lag das Bestreben bei Echtheitsmerkmalen für Wertpapiere vielmehr in der Auswahl geeigneter Luminophore, deren Anregung und Emission eine große spektrale Verschiebung haben, um die Identifizierung ohne Störung durch das Anregungslicht möglichst einfach und sicher zu gestalten.The numerous modifications of the luminophores proposed for various purposes have not been used to secure securities with authenticity features in the form of luminescent substances. As stated above, the aim with authenticity features for securities was rather the selection of suitable luminophores, the excitation and emission of which have a large spectral shift in order to make the identification as simple and reliable as possible without interference from the excitation light.
  • Ein wesentlicher Nachteil der bei Wertpapieren eingesetzten Luminophoren liegt somit darin, daß die Lumineszenz mit handelsüblichen Vorrichtungen festgestellt werden kann und aus den Lumineszenzcharakteristiken auf das Vorliegen bestimmter Luminophore geschlossen werden kann. Es wäre jedoch vorteilhafter, wenn mit üblichen Mitteln die Lumineszenz überhaupt nicht feststellbar wäre.A major disadvantage of the luminophores used in securities is therefore that the luminescence can be determined using commercially available devices and that the presence of certain luminophores can be inferred from the luminescence characteristics. However, it would be more advantageous if the luminescence could not be determined at all using conventional means.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wertpapier mit Echtheitsmerkmalen in Form von lumineszierenden Substanzen zu schaffen, bei dem die Lumineszenz mit üblichen Mitteln nicht beobachtbar ist.The object of the invention is to create a security with authenticity features in the form of luminescent substances, in which the luminescence cannot be observed by conventional means.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß das Wertpapier mit solchen Luminophoren ausgestattet wird, die eine Emission nur spektral nahe dem Anregungsbereich zeigen, so daß die Emission im Anregungslicht untergeht.The invention is based on the knowledge that that this object can be achieved in that the security is equipped with those luminophores which only show an emission spectrally close to the excitation range, so that the emission is lost in the excitation light.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Wertpapier der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß mindestens ein Teil der lumineszierenden Merkmale ausschließlich in diesem schmalen Wellenlängenbereich anregbar ist und in diesem gleichen Wellenlängenbereich auch emittiert.This object is achieved in the case of a security of the type mentioned at the outset in that at least some of the luminescent features can only be excited in this narrow wavelength range and also emits in this same wavelength range.
  • Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Echtheitsbestimmung von lumineszierenden Substanzen enthaltenden Wertpapieren gemäß der Erfindung durch Anregung mit elektromagnetischer Strahlung und Beobachtung der Anregungs- und/oder Emissionscharakteristiken, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Anregung der lumineszierenden Substanzen spektral in der Nähe der Emission erfolgt, die ausgewertet wird.The invention further relates to a method for determining the authenticity of securities containing luminescent substances according to the invention by excitation with electromagnetic radiation and observation of the excitation and / or emission characteristics, which is characterized in that the excitation of the luminescent substances takes place spectrally in the vicinity of the emission that is being evaluated.
  • Bei den bei den erfindungsgemäßen Wertpapieren verwendeten lumineszierenden Substanzen wird somit ein Effekt ausgenutzt, welcher der Resonanzfluoreszenz von Gasen sehr ähnelt und deshalb im folgenden mit Quasiresonanzlumineszenz bezeichnet wird.In the luminescent substances used in the securities according to the invention, an effect is thus exploited which is very similar to the resonance fluorescence of gases and is therefore referred to below as quasi-resonance luminescence.
  • Resonanzfluoreszenz ist die bei der Lumineszenz von Gasen bekannte Erscheinung, daß Anregung und Emission an der gleichen Stelle im Spektrum erfolgen ; sie tritt nur bei Gasen unter niedrigem Druck auf, da bei diesen die Moleküle relativ wenig wechselwirken. Die bei der Anregung aufgenommene Energie hat aufgrund fehlender Wechselwirkung mit der Umgebung keine Möglichkeit, teilweise in andere Prozesse abzufließen. Die Emission erfolgt daher mit derselben Quantenenergie, d. h. Wellenlänge bzw. Frequenz, wie die Anregung.Resonance fluorescence is the known phenomenon in the luminescence of gases that excitation and emission occur at the same point in the spectrum; it only occurs with gases under low pressure, since the molecules interact relatively little with them. Due to the lack of interaction with the environment, the energy absorbed during the excitation has no possibility of partially draining into other processes. The emission therefore takes place with the same quantum energy, i.e. H. Wavelength or frequency, like the excitation.
  • Auch Seltenerdmetalle, die in Wirtsgitter « verdünnt eingebaut sind, zeigen einen ähnlichen Effekt. Da die optisch wirksamen inneren Schalen im Atombau von Seltenerdmetallen durch äußere Schalen abgeschirmt werden und wegen des verdünnten Einbaus in das Wirtsgitter ist die Wechselwirkung mit der Umgebung verhältnismäßig gering. Daraus resultieren die sehr schmalbandigen Anregungs- und Emissionslinien der Seltenerdmetall-Luminophore.Rare earth metals, which are diluted in host lattices, also show a similar effect. Since the optically effective inner shells in the atomic construction of rare earth metals are shielded by outer shells and because of the thinned installation in the host lattice, the interaction with the environment is relatively low. This results in the very narrow-band excitation and emission lines of the rare earth luminophores.
  • Die Quasiresonanzlumineszenz von Seltenerdmetall-Luminophoren ist durch Forschungsarbeiten für Laserstoffe bekannt. Beispielsweise kann auf die US-A-3 208 009 hingewiesen werden, in der ein mit dreiwertigem Ytterbium aktivierter Festkörperlaser beschrieben ist, der bei 914 bis 974 f.Lm angeregt wird und bei 1015 µm emittiert.The quasi-resonance luminescence of rare earth luminophores is known from research work on laser substances. For example, reference may be made to US Pat. No. 3,208,009, which describes a solid-state laser activated with trivalent ytterbium, which is excited at 914 to 974 f.Lm and emits at 1015 μm.
  • Bei der Absicherung von Wertpapieren mit Seltenerdmetall-Luminophoren wurden bisher vorzugsweise solche Luminophore eingesetzt, bei denen das Grundgitter und die Dotierung so gewählt wurden, daß in bestimmten Wellenlängenbereichen, beispielsweise im UV- oder IR-Bereich, angeregt wird, die Anregungsenergie mittels « Energietransfer auf das Seltenerdmetall-lon übertragen wird und dieses die Energie spektral von der Anregung weit getrennt emittiert.In the protection of securities with rare earth luminophores, preference has so far been given to using luminophores in which the basic grating and the doping have been selected so that excitation energy is excited in certain wavelength ranges, for example in the UV or IR range, by means of energy transfer the rare earth metal ion is transmitted and this emits the energy spectrally separated from the excitation.
  • Demgegenüber erfolgt gemäß der Erfindung die Emission im gleichen schmalen Wellenlängenbereich wie die Anregung, bzw. in spektral eng benachbarten Wellenlängen. Ein « Energietransfer wird vermieden. Spektral getrennt liegende Emissionen werden, falls sie zusätzlich auftreten, durch besondere Maskierungsverfahren unterdrückt.In contrast, according to the invention, the emission takes place in the same narrow wavelength range as the excitation, or in spectrally closely adjacent wavelengths. An «energy transfer is avoided. Spectrally separated emissions, if they occur additionally, are suppressed by special masking processes.
  • Um den erfindungsgemäßen Effekt zu erzielen darf der Wellenlängenbereich zum Beispiel durch handelsübliche Farbstoffilter oder Farbgläser nicht auflösbar sein. In der Regel ist diese Bedingung erfüllt, wenn der Bereich eine Breite von etwa 100 nm vorzugsweise etwa 50 nm und weniger aufweist.In order to achieve the effect according to the invention, the wavelength range must not be resolvable, for example, using commercially available dye filters or colored glasses. As a rule, this condition is met if the region has a width of approximately 100 nm, preferably approximately 50 nm and less.
  • Geeignete Luminophore, die auch ohne zusätzliche Maßnahmen nur eine Quasiresonanzlumineszenz zeigen, können durch geschickte Wahl von geeigneten Grundgittern und aktiven Dotierungen bereitgestellt werden.Suitable luminophores, which show only quasi-resonance luminescence even without additional measures, can be provided by a clever choice of suitable basic grids and active dopants.
  • Gemäß der Erfindung ist man jedoch nicht auf die Auswahl von Luminophoren beschränkt, die von Hause aus nur Quasiresonanz-Lumineszenz zeigen, denn es können erfindungsgemäß auch solche Luminophore eingesetzt werden, die zusätzlich zur Quasiresonanzlumineszenz eine oder mehrere übliche Lumineszenzemissionen zeigen, wenn dafür Sorge getragen wird, daß diese nicht erwünschten Emissionen unterdrückt werden.According to the invention, however, one is not limited to the selection of luminophores which naturally only show quasi-resonance luminescence, because according to the invention it is also possible to use luminophores which, in addition to quasi-resonance luminescence, show one or more conventional luminescence emissions if care is taken to do so that these undesirable emissions are suppressed.
  • Das Unterdrücken von nicht erwünschten Emissionen kann durch Verwendung von Maskierungssubstanzen erfolgen, die in jenen Wellenlängenbereichen absorbieren, bei denen der Luminophor eine unerwünschte Emission aufweist oder eine unerwünschte Anregung gestattet.The suppression of undesired emissions can be carried out by using masking substances which absorb in those wavelength ranges at which the luminophore has an undesired emission or permits an undesired excitation.
  • Als Maskierungssubstanzen eignen sich insbesondere Farbstoffe und Farbpigmente. Vorzugsweise werden die Luminophore mit den Maskierungssubstanzen ummantelt. Man kann die Merkmalstoffe aber auch durch Mischen von Lumineszenzstoff und Maskierungssubstanz herstellen. Eine weitere Möglichkeit ist das Aufbringen des Merkmalstoffes in oder auf dem Wertpapier und nachfolgende Beschichtung mit der Maskierungssubstanz ; noch eine weitere Möglichkeit ist das Einbringen von lumineszierenden Dotierungen in Wirtssubstanzen, weiche aufgrund ihrer optischen Eigenschaften gleichzeitig die Maskierungsfunktion übernehmen können.Dyes and color pigments are particularly suitable as masking substances. The luminophores are preferably coated with the masking substances. However, the feature substances can also be produced by mixing luminescent substance and masking substance. Another possibility is the application of the feature substance in or on the security and subsequent coating with the masking substance; yet another possibility is the introduction of luminescent dopants into host substances, which due to their optical properties can simultaneously take on the masking function.
  • Die bisher bekanntgewordenen Absicherungen von Wertpapieren mit Luminophoren sind entweder unter normaler Beleuchtung, UV-Beleuchtung oder IR-Beleuchtung sichtbar oder mit handelsüblichen Geräten sichtbar zu machen, solange es möglich ist, das Anregungslicht und die Emission voneinander zu trennen.The previously known hedges of securities with luminophores are either visible under normal lighting, UV lighting or IR lighting or can be made visible with commercially available devices, as long as it is possible to separate the excitation light and the emission from one another.
  • Da für die Eigenschaft « Quasiresonanz » keine technische Anwendung bekannt ist, sind auch keine dafür geeigneten Nachweisgeräte im Handel erhältlich. Wegen der fehlenden technischen Anwendung sind die entsprechenden Luminophore ebenfalls nicht handelsüblich. Dies stellt einen wichtigen zusätzlichen Sicherheitsfaktor dar.Since no technical application is known for the “quasi-resonance” property, no suitable detection devices are available commercially. Due to the lack of technical application, the corresponding Lu minophore is also not commercially available. This is an important additional safety factor.
  • Die Möglichkeit von Fälschungen wird dadurch zusätzlich erschwert.This makes the possibility of counterfeiting even more difficult.
  • Beim Einbringen von üblichen Luminophoren in Wertpapiere muß darauf geachtet werden, daß sowohl der Anregungsbereich als auch der Emissionsbereich nicht durch andere Zusätze gestört werden. Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Luminophoren braucht hingegen nur ein schmaler Wellenlängenbereich freigehalten werden, in dem sowohl die Anregung als auch die Emission erfolgt. Dies ist insbesondere bei Verwendung des Luminophors als Farbzusatz vorteilhaft.When introducing conventional luminophores into securities, care must be taken to ensure that both the excitation area and the emission area are not disturbed by other additives. With the luminophores used according to the invention, however, only a narrow wavelength range needs to be kept free, in which both the excitation and the emission take place. This is particularly advantageous when using the luminophore as a color additive.
  • Die bei den erfindungsgemäßen Wertpapieren eingesetzten Seltenerdmetall-Luminophore sind im allgemeinen lösungsmittelecht und entsprechen allen für Banknotenfarben vorgeschriebenen Beständigkeitsprüfungen. Bei weniger hohen Ansprüchen an die Beständigkeit können aber natürlich auch andere Stoffe, die nicht alle diese bei der Banknotenherstellung üblichen Anforderungen erfüllen, verwendet werden.The rare earth metal luminophores used in the securities according to the invention are generally solvent-resistant and correspond to all resistance tests prescribed for banknote colors. If the demands on durability are not as high, of course, other substances that do not meet all of the requirements that are customary in banknote production can of course also be used.
  • Beim Nachweis der Lumineszenz sind keine Filter erforderlich, die Anregungslicht und Emission spektral voneinander trennen, d. h. die Nachweisapparatur braucht keine derartigen Teile zu enthalten, aus denen man schließen könnte, welche Substanz nachgewiesen wird.When detecting the luminescence, no filters are required which spectrally separate the excitation light and the emission from each other, i.e. H. the detection apparatus does not need to contain such parts from which one could conclude which substance is detected.
  • Zur Herstellung von sicherheitstechnisch besonders wertvollen Merkmalstoffen ist die Nachleuchtdauer der Luminophore vorzugsweise so kurz zu wählen, daß infolge der Blindzeit und Erholungszeit von Auge bzw. photoelektrischer Nachweisanordnung die Emission nach Beendigung der Anregung nicht ohne besondere Maßnahmen zu beobachten ist. Eine weitere Steigerung der Sicherheit kann erreicht werden, wenn die Quasiresonanzemission in unsichtbare Spektralbereiche verlegt wird.For the production of feature materials that are particularly valuable in terms of safety technology, the afterglow duration of the luminophores should preferably be chosen to be so short that, due to the blind time and recovery time of the eye or photoelectric detection arrangement, the emission cannot be observed without special measures after the excitation has ended. A further increase in security can be achieved if the quasi-resonance emission is moved to invisible spectral ranges.
  • Wegen des unüblichen Nachweisverfahrens und der Schwierigkeit für Außenstehende den Spektralbereich zu erkennen ist die Wahrscheinlichkeit der Entdeckung des Sicherheitsmerkmals sehr gering. Für weniger stark gefährdete Anwendungen kann es gegebenenfalls zur Vereinfachung der Prüfvorrichtung deshalb schon ausreichen, Luminophore mit etwas längerer Nachleuchtdauer und eventuell etwas höherer Lumineszenzintensität zu verwenden.Because of the unusual detection procedure and the difficulty for outsiders to recognize the spectral range, the probability of discovering the security feature is very low. For applications that are less at risk, it may therefore be sufficient to simplify the test device to use luminophores with a somewhat longer persistence and possibly somewhat higher luminescence intensity.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with the aid of examples.
  • Beispiel 1example 1
  • 86 g Yttriumoxid Y203, 7 g Europiumoxid Eu203, 40 g Natriumkarbonat Na2C03, 40 g Schwefel S und 20 g Kaliumphosphat K3P04 wurden innig vermischt und in einem Korundtiegel an Luft bei 1 100 °C vier Stunden lang geglüht.86 g yttrium oxide Y 2 0 3 , 7 g europium oxide Eu 2 0 3 , 40 g sodium carbonate Na 2 CO 3 , 40 g sulfur S and 20 g potassium phosphate K 3 PO 4 were mixed intimately and in a corundum crucible in air at 1,100 ° C annealed for four hours.
  • Nach dem Abkühlen wurde das Sinterprodukt vermahlen, das entstandene überschüssige Natriumpolysulfid mit Wasser herausgelöst, der Rückstand aus Europium-dotierten Yttriumoxisulfid in einer Rührwerkskugelmühle mikronisiert und bei 500 °C rekristallisiert.After cooling, the sintered product was ground, the excess sodium polysulfide formed was dissolved out with water, the residue from europium-doped yttrium oxysulfide was micronized in a stirred ball mill and recrystallized at 500 ° C.
  • Es wurde als farbloses Pulver Europium-aktiviertes-Yttriumoxisulfid mit der Zusammensetzung Y1,9Eu0,1O2S und einer mittleren Korngröße von 0,5 µm erhalten.Europium-activated yttrium oxysulfide with the composition Y 1.9 Eu 0.1 O 2 S and an average grain size of 0.5 μm was obtained as a colorless powder.
  • Das Produkt zeigte unter UV-Bestrahlung eine rote Lumineszenz bei 630 nm. Diese Liniengruppe ist jedoch nicht nur mit UV-Licht, sondern auch in Quasiresonanz anregbar.The product showed a red luminescence at 630 nm under UV radiation. However, this line group can be excited not only with UV light, but also in quasi-resonance.
  • Um die UV-Anregbarkeit zu beseitigen, wurde das Pulver zusammen mit einem UV-absorbierenden Farbstoff, der im Bereich der roten Lumineszenz jedoch durchlässig ist, in ein Kunstharz eingebettet.In order to eliminate UV excitability, the powder was embedded in a synthetic resin together with a UV-absorbing dye, which, however, is permeable in the area of the red luminescence.
  • Zu diesem Zweck wurden in einem beheizbaren Kneter mit 0,6 I Nutzinhalt 200 g des Produktes mit 34 g isophorondiisocyanat, 17 g Toluolsulfonamid, 10 g Melamin und 10 g Permanentgelb GR 36 L (eingetr. Warenzeichen der Fa. Hoechst) gemischt. Die Temperatur wurde langsam auf 140 °C gesteigert, wobei eine homogene Masse entstand, die nach 10 Minuten unter exothermer Reaktion bei einer Temperatursteigerung auf 200 °C zu einem spröden Festkörper polymerisierte.For this purpose, 200 g of the product were mixed with 34 g of isophorone diisocyanate, 17 g of toluenesulfonamide, 10 g of melamine and 10 g of permanent yellow GR 36 L (registered trademark of Hoechst) in a heatable kneader with a useful content of 0.6 l. The temperature was slowly increased to 140 ° C., a homogeneous mass being formed which polymerized to a brittle solid after 10 minutes with an exothermic reaction and a temperature increase to 200 ° C.
  • Das Produkt wurde noch weitere 20 Minuten bei 180 °C gehalten und anschließend nach dem Abkühlen in einer Stiftmühle zu einem feinen gelben Pulver vermahlen.The product was kept at 180 ° C. for a further 20 minutes and then, after cooling in a pin mill, ground to a fine yellow powder.
  • Das so gewonnene Pigment zeigte bei Anregung mit UV-Licht keine Lumineszenz, war jedoch bei 630 nm in Quasiresonanz anregbar.The pigment obtained in this way showed no luminescence when excited with UV light, but was quasi-resonant at 630 nm.
  • Das Pigment eignet sich zum Zumischen in Druckfarben, wobei die Quasiresonanz-Lumineszenz nicht beeinträchtigt wird, wenn ein im Resonanzbereich durchlässiger Farbstoff, z. B. Hansagelb, Helioorange, Permanentrot oder Hostapermviolett verwendet wird (eingetragenes Warenzeichen der Fa. Hoechst).The pigment is suitable for admixing in printing inks, the quasi-resonance luminescence not being impaired if a dye which is permeable in the resonance range, e.g. B. Hansagelb, Helioorange, permanent red or Hostaperm violet is used (registered trademark of Hoechst).
  • Beispiel 2Example 2
  • 100 g Europium-aktiviertes Yttriumoxisulfid Y1,9Eu0.1O2S, hergestellt gemäß Beispiel 1, wurden statt mit den genannten Farbstoffen mit 10 g 2,4-Dihydroxybenzophenon gemischt.100 g of europium-activated yttrium oxysulfide Y 1.9 Eu 0.1 O 2 S, prepared according to Example 1, were mixed with 10 g of 2,4-dihydroxybenzophenone instead of the dyes mentioned.
  • Bei Anregung mit UV-Licht zeigte dieses Gemisch keine Lumineszenz, es hatte jedoch eine in Quasiresonanz anregbare rote Lumineszenz bei 630 nm.When excited with UV light, this mixture showed no luminescence, but it had quasi-resonant red luminescence at 630 nm.
  • Dieses Gemisch ist vollkommen farblos und eignet sich daher für farblose Aufdrucke auf Wertpapieren.This mixture is completely colorless and is therefore suitable for colorless printing on securities.
  • Beispiel 3Example 3
  • 293 g Lanthanoxid La203 und 39,4 g Ytterbiumoxid Y203 wurden in konzentrierter Salpetersäure heiß gelöst und mit Oxalsäure als Oxalate gefällt.293 g of lanthanum oxide La 2 0 3 and 39.4 g of ytterbium oxide Y 2 0 3 were dissolved hot in concentrated nitric acid and precipitated as oxalates with oxalic acid.
  • Das getrocknete Mischoxalat wurde in einen Tiegel aus hochreinem Aluminiumoxid A1203 überführt und 24 Stunden bei 1 300 °C geglüht.The dried mixed oxalate was placed in a crucible made of high-purity aluminum oxide A1 2 0 3 transferred and annealed at 1300 ° C for 24 hours.
  • Das Produkt, Ytterbium-aktiviertes Lanthanoxid, hatte die Zusammensetzung (Lao,gYbo,1)203 und war reinweiß gefärbt. Nach dem Vermahlen auf einer Strahlmühle wurde das Produkt mit einer mittleren Korngröße von 1 jim erhalten.The product, ytterbium-activated lanthanum oxide, had the composition (La o , gYb o , 1 ) 2 0 3 and was colored pure white. After milling on a jet mill, the product was obtained with an average grain size of 1 μm.
  • Der Luminophor zeigte eine in Quasiresonanz anregbare Lumineszenz bei 950 nm. Im UV-Bereich zeigte er ferner eine schwache Anregungsmöglichkeit.The luminophore showed a quasi-resonance-excitable luminescence at 950 nm. In the UV range, it also showed a weak possibility of excitation.
  • Zu deren Beseitigung wurden nun 200 g des Luminophors mit 10 g m-Hydroxyphenylbenzoat C1.H90, gemischt.To remove them, 200 g of the luminophore were now mixed with 10 g of m-hydroxyphenyl benzoate C 1 H 9 0.
  • Die Mischung zeigte keine Lumineszenz bei Anregung mit UV-Licht, jedoch eine in Quasiresonanz anregbare Lumineszenz bei 950 nm.The mixture showed no luminescence when excited with UV light, but luminescence at 950 nm that could be excited in quasi-resonance.
  • Da die Quasiresonanz nur im IR ausgenutzt wird und die sichtbaren Bereiche des optischen Spektrums nicht betroffen sind kann der Luminophor mit jedem beliebigen Farbstoff bzw. Farbstoffgemisch kombiniert werden, vorausgesetzt, die Farbstoffe bzw. Farbmischungen sind für den Wellenlängenbereich von 900 nm bis 1 000 nm durchlässig. Farbpigmente mit dieser Eigenschaft gibt es in sämtlichen Farbtönungen, einschließlich farblos und schwarz.Since the quasi-resonance is only used in the IR and the visible areas of the optical spectrum are not affected, the luminophore can be combined with any dye or dye mixture, provided that the dyes or color mixtures are transparent to the wavelength range from 900 nm to 1,000 nm . Color pigments with this property are available in all shades, including colorless and black.
  • Beispiel 4Example 4
  • 94 g Calciumcarbonat CaC03 und 5,8 g Thuliumoxid Tm203 wurden in Salzsäure HCI gelöst. Mit Natronlauge NaOH wurde auf einen pH-Wert von 10 eingestellt und mit einer wässrigen Natriumwolframatlösung gefällt.94 g of calcium carbonate CaC0 3 and 5.8 g of thulium oxide Tm 2 0 3 were dissolved in hydrochloric acid HCI. The pH was adjusted to 10 with sodium hydroxide solution NaOH and precipitated with an aqueous sodium tungstate solution.
  • Das erhaltene Mischwolframat wurde mit 120 g Natriumwolframat Na2W04 abgemischt, in einen Tiegel aus Aluminiumoxid überführt und vier Stunden bei 1 100 °C geglüht.The mixed tungstate obtained was mixed with 120 g of sodium tungstate Na 2 WO 4 , transferred to a crucible made of aluminum oxide and annealed at 1,100 ° C. for four hours.
  • Nach dem Abkühlen wurde. das Flußmittel mit Wasser herausgewaschen.After cooling was down. washed out the flux with water.
  • Es wurde ein weißes Pulver der Zusammensetzung Na0.03Ca0.94Tm0.03WO4 mit einer mittleren Korngröße von 2 µm erhalten.A white powder with the composition Na 0.03 Ca 0.94 Tm 0.03 WO 4 with an average grain size of 2 μm was obtained.
  • Dieses thuliumaktivierte Calciumwolframat weist bei Anregung mit UV-Licht eine blaue Lumineszenz bei 480 nm sowie Lumineszenzen im IR bei 800 und 1 700 nm auf. Die Emission bei 1 700 nm läßt sich auch in Quasiresonanz anregen.When stimulated with UV light, this thulium-activated calcium tungstate has a blue luminescence at 480 nm and luminescence in the IR at 800 and 1700 nm. The emission at 1,700 nm can also be excited in quasi-resonance.
  • Die Lumineszenzen bei 480 und 800 nm ließen sich durch Kombination mit einer Mischung aus geeignet absorbierenden Farbstoffen und einem IR-Absorber unterdrücken ; eine geeignete derartige Mischung besteht beispielsweise aus dem Ni-Komplex eines Bis-dithio-diketons als iR-Absorber und einem Farbstoffgemisch aus 3 Teilen Chromgelb (eingetragenes Warenzeichen der Fa. Siegle u. Co.), 3 Teilen Litholrubin und 2 Teilen Heliogenblau (eingetragenes Warenzeichen der Fa. BASF).The luminescence at 480 and 800 nm could be suppressed by combination with a mixture of suitably absorbent dyes and an IR absorber; A suitable mixture of this type consists, for example, of the Ni complex of a bis-dithio-diketone as iR absorber and a dye mixture of 3 parts of chrome yellow (registered trademark of Siegle & Co.), 3 parts of lithol ruby and 2 parts of heliogen blue (registered Trademark of BASF).
  • Da die durch Quasiresonanz anregbare Lumineszenz bei 1 700 nm im mittleren IR-Bereich liegt, lassen sich über das oben gegebene Beispiel hinaus alle organischen Farbstoffe und Pigmente außer Ruß zum Unterdrücken der unerwünschten Emissionen verwenden.Since the luminescence that can be excited by quasi-resonance is 1,700 nm in the middle IR range, all organic dyes and pigments apart from carbon black can be used to suppress the undesired emissions in addition to the example given above.
  • Die Emissionen verschwinden mit Ausnahme der Quasiresonanz auch, wenn nur der Anregungsbereich im UV, beispielsweise mittels 2,4-Dihydroxybenzophenon unterdrückt wird. Das ist insofern vorteilhaft, als damit ein vollkommen farbloser Absicherungsstoff zur Verfügung steht.With the exception of quasi-resonance, the emissions also disappear if only the excitation range in the UV is suppressed, for example by means of 2,4-dihydroxybenzophenone. This is advantageous in that it provides a completely colorless security substance.
  • Die Wertpapiere gemäß der Erfindung können mit den Luminophoren in vielfältiger Weise ausgestattet werden. Die Luminophore können in die Druckfarben, in das Papier oder in einen Sicherheitsfaden eingebracht werden.The securities according to the invention can be equipped with the luminophores in a variety of ways. The luminophores can be placed in the printing inks, in the paper or in a security thread.
  • Von besonderer Bedeutung ist dabei, daß die Luminophore mit einer Vielzahl von Farbstoffen und Pigmenten kombiniert werden können, da lediglich ein schmaler Spektralbereich für Anregung und Emission freigehalten werden muß.It is of particular importance that the luminophores can be combined with a large number of dyes and pigments, since only a narrow spectral range has to be kept free for excitation and emission.
  • Die Luminophore können beispielsweise bei der Herstellung eines Farbstoffes in einem Harz eingelagert werden ; sie können auch mit den Maskierungssubstanzen ummantelt werden und anschließend der Druckfarbe zugegeben werden. Ferner können die Luminophore in Mischung mit der Maskierungssubstanz der Druckfarbe zugesetzt oder mit einer Druckfarbe derart abgeschirmt werden, daß die Unterdrückung der störenden Anregungen bzw. Emissionen von der Druckfarbe selbst übernommen wird. Des weiteren ist es möglich, daß die Merkmalsstoffe in das Papier eingebracht oder auf die Sicherheitsfadenfolie aufgebracht werden. Die Maskierungssubstanz kann gegebenenfalls auch in einem Firnis gelöst vorliegen. Ferner kommt es in Betracht das mit dem Luminophor enthaltender Druckfarbe erhaltene Druckbild mit einer Farbe zu beschichten, die die Maskierungssubstanz enthält ; z. B. durch Überdrucken mit einer entsprechenden Druckfarbe.The luminophores can, for example, be embedded in a resin during the production of a dye; they can also be coated with the masking substances and then added to the printing ink. Furthermore, the luminophores in admixture with the masking substance can be added to the printing ink or can be shielded with a printing ink in such a way that the suppression of the disturbing excitations or emissions is taken over by the printing ink itself. Furthermore, it is possible for the feature substances to be introduced into the paper or to be applied to the security thread film. The masking substance can optionally also be dissolved in a varnish. Furthermore, it is possible to coat the printed image obtained with the luminophore-containing ink with a color which contains the masking substance; e.g. B. by overprinting with an appropriate printing ink.
  • Die besondere Schwierigkeit beim Nachweisen der Quasiresonanz besteht darin, daß sich die spektralen Bereiche von Anregungsstrahlung und emittierter Lumineszenzstrahlung überlappen. Eine Trennung durch Filter, wie sonst allgemein üblich, ist somit nicht möglich. Die Nachweismöglichkeiten beschräncken sich deshalb im wesentlichen auf die Auswertung der Abklingzeit (die allerdings bei Quasiresonanz besonders schwer zu messen ist) und der geänderten Richtung der Lumineszenzstrahlung im Verhältnis zum Anregungslicht.The particular difficulty in detecting quasi-resonance is that the spectral ranges of excitation radiation and emitted luminescence radiation overlap. Separation by filters, as is generally the case, is therefore not possible. The detection options are therefore essentially limited to the evaluation of the decay time (which, however, is particularly difficult to measure with quasi-resonance) and the changed direction of the luminescent radiation in relation to the excitation light.
  • Eine für den Nachweis der Abklingszeit geeignete Vorrichtung ist beispielsweise in der DE-A-1 524711 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung wird das zu prüfende Wertpapier im Merkmalsbereich durch eine Blitzlampe geeigneter Strahlung pulsierend beleuchtet. Die emittierte Lumineszenzstrahlung wird spektral zerlegt und die verschiedenen spektralen Strahlungsbereiche werden mittels einer rotierenden Schlitzblende in zeitlicher Reihenfolge abgetastet. Falls Quasiresonanz nicht vorliegt, kann man mit dieser Vorrichtung die unterschiedlichen Abklingzeiten der verschiedenen Lumineszenzen feststellen, weil das gegenüber dem Lumineszenzlicht um viele Zehnerpotenzen intensivere Anregungslicht durch optische Filter von den Detektoren abschirmbar ist.A device suitable for detecting the decay time is described, for example, in DE-A-1 524711. In this device, the security to be tested is pulsed in the feature area by a flash lamp of suitable radiation. The emitted luminescence radiation is spectrally broken down and the different spectral radiation areas are scanned in chronological order by means of a rotating slit diaphragm. If quasi-resonance is not present, this device can be used to determine the different decay times of the different luminescences because the excitation light is many times more intense than the luminescent light can be shielded from the detectors by optical filters.
  • Im Falle der Quasiresonanz ist diese spektrale Abschirmung nicht möglich ; eine Messung mit der in der DE-A-1 524 711 beschriebenen Vorrichtung scheitert deshalb am vom Anregungslicht herrührenden Reststromsignal, welches durch die Ansprech- und Ausräumgeschwindigkeit der photoelektrischen Schicht sowie von der RC-Zeit der Meßelektronik bestimmt ist.In the case of quasi-resonance, this spectral shielding is not possible; a measurement with the device described in DE-A-1 524 711 therefore fails due to the residual current signal originating from the excitation light, which is determined by the response and clearing speed of the photoelectric layer and by the RC time of the measuring electronics.
  • Aus der gleichen Druckschrift ist es auch bekannt, das von einer gepulsten Lichtquelle erzeugte, in seiner Intensität ebenfalls zeitabhängige Lumineszenzsignal in einen Gleich- und einen Wechselstromanteil zu zerlegen, deren Verhältnis ein Maß für die Abklingzeit eines bestimmten Lumineszenzstoffes ist.From the same publication it is also known to divide the luminescence signal, which is also time-dependent in its intensity and generated by a pulsed light source, into a direct and an alternating current component, the ratio of which is a measure of the decay time of a specific luminescent substance.
  • Ein Prüfverfahren unter Auswertung der geänderten Richtung der Lumineszenzstrahlung im Verhältnis zum Anregungslicht ist beispielsweise anwendbar, wenn die lumineszierenden Substanzen in einer Schicht des Wertpapiers eingelagert sind, die optisch höher brechend ist als die benachbarten Schichten. Diese Bedingung wird beispielsweise durch eine Glasfaser, eine Kunststoffaser oder eine Kunststoffolie erfüllt. Das Licht, das in die höher brechende Schicht eingeleitet wird, kann bei Einhaltung eines geeigneten Öffnungswinkels die Schicht wegen Totalreflexion nicht verlassen. Wird die höherbrechende Schicht mit den erfindungsgemäßen Lumineszenzsubstanzen ausgestattet, so wird dort Lumineszenzstrahlung angeregt, die wegen ihrer von der Anregung weitgehend unabhängigen Richtungsverteilung Anteile außerhalb des Totalreflexionswinkels hat und damit aus der Schicht austreten kann.A test method evaluating the changed direction of the luminescent radiation in relation to the excitation light can be used, for example, if the luminescent substances are embedded in a layer of the security that is optically higher refractive index than the adjacent layers. This condition is met, for example, by a glass fiber, a plastic fiber or a plastic film. The light that is introduced into the higher refractive layer cannot leave the layer due to total reflection if a suitable aperture angle is maintained. If the higher refractive index layer is provided with the luminescence substances according to the invention, luminescence radiation is excited there, which because of its directional distribution that is largely independent of the excitation, has portions outside the total reflection angle and can thus emerge from the layer.
  • Diese Anteile können von einer im übrigen konventionell aufgebauten Prüfvorrichtung festgestellt werden.These proportions can be determined by an otherwise conventionally constructed test device.
  • In Fig. 1 ist das Prüfprinzip an einem derartigen Wertpapier gezeigt. Das Anregungslicht wird von den seitlich des Wertpapiers 12 angeordneten Lichtquellen 10 in Richtung der Längsachse der Glasfasern 14 in diese eingeleitet. Die Glasfasern enthalten eine lumineszierende Substanz in geeigneter Konzentration. Die Glasmasse kann auch selbst als eine Art « Wirtsgitter » für lumineszierenden Dotierungsstoffe dienen. Die emittierte Lumineszenzstrahlung ist ungerichtet und tritt zu einem bestimmten Anteil bei Überschreitung des Grenzwinkels der Reflexion aus der Galsfaser aus, wie in der Figur durch Pfeile 16 augedeutet ist. Diese Strahlung kann in einer geeigneten Vorrichtung 11 mittels Photodioden ohne weiteres gemessen werden, wobei die Anregungsstrahlung, welche wegen der Totalreflexion die Glasfaser nicht verlassen kann, unberücksichtigt bleibt.1 shows the test principle on such a security. The excitation light is introduced into the longitudinal direction of the glass fibers 14 by the light sources 10 arranged on the side of the security 12. The glass fibers contain a luminescent substance in a suitable concentration. The glass mass itself can also serve as a kind of “host lattice” for luminescent dopants. The emitted luminescent radiation is non-directional and exits to a certain extent from the Gals fiber when the critical angle of the reflection is exceeded, as indicated by arrows 16 in the figure. This radiation can easily be measured in a suitable device 11 by means of photodiodes, the excitation radiation, which cannot leave the glass fiber due to the total reflection, being disregarded.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 eine besonders geeignete Vorrichtung zur Prüfung eines erfindungsgemäßen, mit aufgedruckten Merkmalstoffen versehenen, Wertpapieres erläutert.A particularly suitable device for testing a security according to the invention provided with printed feature substances is explained below with reference to FIG. 2.
  • Auf dem Wertpapier 20 ist in Form einzelner Felder eine Codierzeile 22 aufgebracht, die mit einer erfindungsgemäß lumineszierenden Substanz ausgestattet ist.A coding line 22 is applied to the security 20 in the form of individual fields and is equipped with a luminescent substance according to the invention.
  • In der Vorrichtung befinden sich durch einen nicht gezeigten Lichtschutz voneinander getrennt eine Blitzlampe 24 und ein Feld von Photodioden 26, wobei letztere so angeordnet sind, daß sie genau über den Codierfeldern im Merkmalsbereich des Wertpapiers 20 zu liegen kommen können.A flash lamp 24 and a field of photodiodes 26 are separated from one another in the device by a light shield, not shown, the latter being arranged such that they can come to lie exactly above the coding fields in the feature area of the security 20.
  • Weiterhin befindet sich in der Vorrichtung eine an einem Greifarm angeordnete Klaue 28, mit der eine Kante des Wertpapiers erfaßt werden kann. Die Klaue 28 wird durch einen speziellen Elektromagneten 29 geschlossen. Die Klaue 28 ist selbst an dem Greifarm 27 befestigt, der mittels eines Hubmagneten 25 in Längsrichtung verschoben werden kann.Furthermore, a claw 28 is located in the device on a gripper arm and can be used to grasp an edge of the security. The claw 28 is closed by a special electromagnet 29. The claw 28 is itself attached to the gripping arm 27, which can be moved in the longitudinal direction by means of a lifting magnet 25.
  • Beim Einschieben des Wertpapiers 20 durch einen Schlitz in die Prüfvorrichtung wird ein Positionieranschlag, beispielsweise ein Mikroschalter oder eine Lichtschranke, betätigt, welcher den Startimpuls für folgende Vorgänge auslöst. Der Elektromagnet 29 schließt die Klaue 28. Die Blitzlampe 24, die sich genau über der Codierzeile 22 befindet, wird gleichzeitig betätigt. Die Klaue 28 wird mittels des Hubmagneten 25 in Sekundenbruchteilen unter der Blitzlampe 24 weggezogen und so unter das Photodiodenfeld 26 gebracht, daß die Codierzeile des Wertpapiers von den Photodioden erfaßt wird.When the security 20 is inserted through a slot into the test device, a positioning stop, for example a microswitch or a light barrier, is actuated, which triggers the start pulse for the following processes. The electromagnet 29 closes the claw 28. The flash lamp 24, which is located exactly above the coding line 22, is actuated simultaneously. The claw 28 is pulled away by means of the lifting magnet 25 in a split second under the flash lamp 24 and brought under the photodiode field 26 in such a way that the coding line of the security is detected by the photodiodes.
  • Die von den Feldern 22 während der Anregung durch die Blitzlampe emittierte Lumineszenzstrahlung hat eine gewisse Abklingcharakteristik, d. h. die Felder leuchten auch nach Beendigung der Anregung noch eine, allerdings sehr kurze, Zeitspanne nach. Dieses « Nachleuchten wird von den Photodioden 26 registriert, da die Blitzlampe 24 und die Photodioden 26 durch einen Lichtschutz voneinander getrennt sind. Es ist somit möglich, die Lumineszenz trotz der im gleichen Spektralbereich wie das Anregungslicht liegenden Wellenlänge festzustellen.The luminescence radiation emitted by the fields 22 during the excitation by the flash lamp has a certain decay characteristic, i. H. the fields continue to glow for a short time after the stimulus has ended. This afterglow is registered by the photodiodes 26, since the flash lamp 24 and the photodiodes 26 are separated from one another by light protection. It is thus possible to determine the luminescence in spite of the wavelength lying in the same spectral range as the excitation light.
  • Die Blitzlampe 24 kann selbstverständlich auch durch geeignete Leuchtdioden ersetzt werden. Anstelle der Klaue 28 und des Hubmagneten 25 kann auch eine mit definierter konstanter Geschwindigkeit arbeitende Transportvorrichtung, beispielsweise ein Förderband, vorgesehen sein, mit dem das Wertpapier 20 unter der Blitzlampe und dem Photodiodenfeld hindurchbewegt wird. In diesem Fall ist es vorteilhaft, mehrere in Transportrichtung hintereinander angeordnete Photodiodenfelder zu verwenden. Aus de{n Verhältnis der von den hintereinander liegenden Photodioden abgegebenen Signale läßt sich über das bloße Vorhandensein einer Lumineszenzstrahlung hinaus auch die Abklingcharakteristik bestimmen.The flash lamp 24 can of course also be replaced by suitable light-emitting diodes. Instead of the claw 28 and the lifting magnet 25, a transport device operating at a defined constant speed, for example a conveyor belt, can also be provided, with which the security 20 is moved under the flash lamp and the photodiode field. In this case, it is advantageous to use a plurality of photodiode arrays arranged one behind the other in the transport direction. In addition to the mere presence of luminescent radiation, the decay characteristic can also be determined from the ratio of the signals emitted by the successive photodiodes.
  • Die beschriebenen Vorrichtungen bzw. Schaltungen eignen sich natürlich nicht nur zum Nachweis einer Quasiresonanz, bei der die Emission im Spektralbereich der Anregung liegt, sondern auch zum Nachweis jeder anderen Lumineszenz mit charakteristischer Abklingzeit.The devices or circuits described are of course not only suitable for the detection of quasi-resonance in which the emission lies in the spectral range of the excitation, but also for the detection of any other luminescence with a characteristic decay time.

Claims (17)

1. A security paper having authenticity features which luminesce in a narrow wavelength range of maximally approximately 100 nm, characterized in that at least part of the luminescent features are excitable exclusively in this narrow wavelength range and also emit in this same wavelength range.
2. A security paper as in claim 1, characterized in that the security paper contains in addition to the luminescent substances, masking substances which absorb at least in al those wavelength ranges in which the luminescent substances are either excitable or emit outside the stated narrow wavelength range.
3. A security paper as in claim 2, characterized in that the masking substances are dyestuffs, coloring pigments and IR or UV absorbers or mixtures thereof.
4. A security paper as in claim 2 or 3, characterized in that the luminescent substances are mixed with the masking substances.
5. A security paper as in claim 2 or 3, characterized in that the luminescent substances are coated with the masking substances.
6. A security paper as in claim 2 or 3, characterized in that the luminescent substances are printed over by the masking substances.
7. A security paper as in claim 1, characterized in that the luminescent authenticity features are printed on.
8. A security paper as in claim 1, characterized in that the luminescent authenticity features are added during the preparation of the paper.
9. A security paper as in claim 1 or 3, characterized in that the luminescent authenticity features are embedded in an optically transparent layer of the security paper which is more highly refractive optically than its surroundings.
10. A security paper as in claim 9, characterized in that the optically more highly refractive layer is one or more-glass fibers, synthetic fibers or synthetic films.
11. A method for authenticating security papers containing luminescent substances according to any of the above claims, by excitation using electromagnetic radiation and observation of the excitation and/or emission characteristics, characterized in that the excitation of the luminescent substances takes place spectrally in the vicinity of the emission, which is evaluated.
12. A method as in claim 11, characterized in that the excitation radiation is introduced into the optically more highly refractive layer of the security paper in such a way that the excitation radiation is totally reflected in this layer and that the emission radiation emitted by the totally reflecting surface is observed.
13. A method as in claim 11, characterized in that the decay behavior of the emission radiation in the spectral range or closely adjacent range of the excitation is observed.
14. An apparatus for testing security papers having authenticity features in the form of luminescent substances, comprising a light source arranged in a housing and one or more photodetectors arranged so as to be shielded from the light source, and further comprising a transport mechanism which moves the security paper out of the area of the light source within the decay period of the luminescent material and makes the feature area of the security paper coincide with the photodetector(s), characterized in that the transport device has an electromagnetically operated claw (28) which grasps the security paper (20) and transports it after exposure out of the area of the light source (24) under the photodetectors (26).
15. An apparatus as in claim 14, characterized in that the light source (24) and the transport device are controlled by a positioning switch operated by the leading edge of the security paper (20).
16. An apparatus as in claim 14 or 15, characterized in that several photodetectors are arranged one behind the other in the direction of transport.
17. An apparatus as in any of claims 14 to 16, characterized in that the transport device moves the security paper continuously, at a constant, predefined speed, past the light source, which is controlled in speed synchronism, and the photodetector(s).
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